中小企业虚拟化部署

2015-11-20 hfreeze 虚拟化

中小企业资金少、IT基础设施薄弱,在这种情况下,更有理由使用虚拟化技术以减少开支,提高效率。本文一步步地引导中小企业利用免费的虚拟化工具构建虚拟化环境。

  随着虚拟化技术浪潮席卷大企业的一个又一个数据中心,小企业似乎处于孤立无援的境地。由于企业级服务器虚拟化产品的许可证成本不菲,谁能指责只有寥寥数台服务器的小企业取消部署虚拟化的念头呢?

  除了高端虚拟化工具外,还有许多低成本,甚至免费的解决方案完全适合小企业的需求。一些虚拟化工具并不具有大规模环境所需要的高可用性、负载平 衡或虚拟服务器迁移等功能,比如VMware Server、VMware ESXi、微软Hyper-V、思杰XenServer以及开源Xen。即便没有那些高级功能,这些工具还是对IT预算紧张的小企业大有帮助。

  只要单单把服务器迁移至虚拟机上,就很容易把虚拟机拷贝、移动及整合到共享硬件上。因为所有虚拟化解决方案都支持快照,所以要是出现非预期的变 化,比如被恶意软件感染,或更新程序出了问题,就很容易把虚拟服务器复原至以前的版本。万一硬件出现故障,用户就能在备用硬件上迅速启动虚拟服务器。换句 话说,与大企业相比,虚拟化为小企业提供了同样的几种功能,只是缺少了自动化这个优点。

  选择免费产品

  为了具体表明免费的虚拟化工具对小企业有何影响,我们不妨以典型的小企业网络为例。网络中可能有6台服务器,包括: 运行DNS和DHCP服务的几个域控制器,另外可能有一台微软Exchange服务器、一台Web服务器、一台数据库服务器和一台文件服务器。这些系统可 能运行在各种组合的硬件上,业务是使用最新、速度最快的服务器,而域控制器和文件服务器在旧设备上也能凑合着运行。对一个只有50个人的办公室而言,这种 基础架构很普通。

  如果关注一下这些服务器的利用率,十之八九这些服务器没有一台的利用率在15%以上。也就是说,它们几乎没有充分利用自身配备的CPU和内存资源。显然,用户拥有的硬件数量远远超过了实际所需要的数量。

  资源利用率还不是惟一的问题。比方说,域控制器可能在拥有4GB内存的双CPU服务器上运行,实际上即使一半的内存容量也显得过多。同样,如果Web服务器只是用来服务于几个基于Web的应用程序以及几个内联网页面,那么这就是在浪费性能出众的双核处理器。

  像这样的基础架构很适合部署虚拟化。在这种基础架构中,大量硬件资源被购置,但没有得到充分利用。实现虚拟化目标的第一步就是评估选择方案。对 这个网络而言,可能只有四个方案可供选择: 微软的Hyper-V、VMware Server、VMware ESXi和Xen。

  如果这个网络以Windows为中心,而且现有的惟一IT技能侧重于Windows,那么开源Xen可能不在选择范围之内。不过,要是现在就有 Linux技能——或者需要学习这方面的技能,那么Xen值得考虑。重要的是,别把开源Xen与思杰的XenServer混为一谈: 思杰XenServer是一款基于开源虚拟机管理程序的商用产品。思杰最近免费发布了XenServer产品的精简版,此举旨在与VMware ESXi和微软Hyper-V一较高下。

  推荐两个VMware选择: VMware Server和VMware ESXi是完全不同的平台。VMware Server 在Windows和Linux操作系统上作为一项服务来运行,依赖驱动程序和底层操作系统的核心与物理服务器的各部件进行联系,包括磁盘、网络接口、 CPU和内存。而VMware ESXi在裸机硬件上运行,并不需要底层操作系统做支持。

  VMware ESXi有点像是把双面刃。虽然它提供的性能远远胜过VMware Server,可是对管理员新手来说比较难管理。另外,VMware Server支持种类繁多的硬件,而ESXi没有这个优点。用户需要确保自己使用的设备在ESXi的硬件兼容性指南(Hardware Compatibility Guide)之列。这点很关键,因为ESXi在不支持的硬件上无法正常运行。

  不过,VMware ESXi较之VMware Server具有许多优点。由于不需要底层的主机操作系统,ESXi让虚拟服务器更接近底层硬件。与VMware Server及其他主机型解决方案相比,虚拟服务器在ESXi上运行起来速度更快、响应更快。

  VMware Server可安装在Linux或Windows上,作为一项服务来运行。VMware Server在硬件方面没有限制,这点不像VMware ESXi,它可以在Windows或Linux主机支持的任何硬件上运行。不过如上所述,这样做给虚拟服务器的性能带来负面影响; 但正所谓失之东隅、收之桑榆: 性能下降了,易管理性却增强了。

  微软的Hyper-V在功能上非常像VMware Server: 它安装在Windows服务器上,并且使用底层操作系统与物理硬件进行联系。当然,用户必须购买Windows Server 2008许可证才能使用Hyper-V,可是Hyper-V对Linux访客操作系统的支持实在差强人意。

  确定虚拟服务器

  对我们模拟的网络环境而言,第一步就是确定应当对哪些服务器进行虚拟化。明显适合虚拟化的对象可能是Web服务器和其中一个域控制器。明智的做 法是,要求每个活动目录域控制器在不同硬件上运行,以免出现单一故障点。只要主机硬件能提供足够的磁盘空间来容纳所要服务的文件,文件服务器也可以被虚拟 化掉。

  当然可以改变现有服务器硬件的环境以使之可当做虚拟化主机,但是通常比较妥当的做法是购买一台新的服务器,专门充当虚拟化主机。这台服务器应当 至少有一个四核CPU(或两个双核CPU),以及在预算允许范围内、容量尽可能大的内存。如果文件服务器需要虚拟化处理,那么磁盘必须要有相应的容量。说 到这里,用户要确保服务器有RAID控制器,并且确保服务器里面有足够数量的磁盘,以便配置成RAID 5阵列时能提供必要的存储空间。

  就我们这个环境而言,如果一台戴尔PowerEdge 2950或惠普DL380 G5配备一个四核CPU、16GB内存和四个72GB SAS驱动器(采用RAID 5配置),就够用了。这可以为所有虚拟服务器提供大约200GB的存储空间和足够的内存容量。另外,将来添加另一个四核CPU,就可以升级这些服务器。需 要说明的是,这两款服务器系统都在VMware ESXi的硬件兼容性指南之列。

  安装虚拟化软件

  下一步是安装虚拟化软件。如果用户选择的是VMware ESXi,那么这个免费下载的软件可以刻录到光盘上。只要启动光盘、按照安装程序的提示逐步操作,就能完成安装。可以通过Web界面或软件包自带的 VMware基础架构客户端(VMware Infrastructure Client)来管理VMware ESXi。思杰的XenServer安装过程实际上与VMware ESXi一样,也通过内置的客户端软件来加以管理。

  如果用户选择的是VMware Server,那么必须先安装底层操作系统——无论是微软Windows还是Linux发行版。

  选择Linux作为安装VMware Server的基础有几个好处。首先,Linux发行版安装时占用的资源极少,但又支持VMware Server; 与Windows作为基础相比,VMware Server的性能在Linux作为基础时可能更胜一筹。另外,如果用户选择了社区支持的Linux发行版,比如CentOS、Fedora或 Ubuntu,就没必要像Windows那样支付许可费。

  不管用户选择哪个软件作为底层操作系统,VMware Server的安装一般都非常简单、直观。在Windows上,只要从VMware网站下载软件、运行安装程序即可。在Linux上的安装过程也一样,只 是一般通过命令行、而不是通过图形用户界面(GUI)来完成。

  一旦VMware Server安装完毕,就可以通过Web用户界面或者安装到Linux或Windows工作站上的VMware Server控制台应用程序来加以管理。一般而言,通过VMware Server控制台应用程序比通过Web界面来管理VMware Server安装更简单。

  如果选择的产品是Hyper-V,那么只要安装Windows Server 2008,然后选择安装Hyper-V即可。Hyper-V管理控制台基于几种通常使用的Windows管理框架构建而成,任何熟悉Windows服务器的人应该很快就能上手。

  从物理迁移至虚拟

  虚拟化软件层安装完毕后,只要构建虚拟服务器、迁移服务,就能从物理环境迁移至虚拟环境。

  虽然VMware、微软、思杰及其他厂商都提供物理至虚拟(P2V)迁移工具,但从头开始重建虚拟服务器常常比从物理主机迁移出去来得明智; 对应当始终全新构建的域控制器以及运行了几年的任何服务器来说更是如此,花点时间安装新系统可以减少以后的麻烦。

  在我们这个例子中,开始时有六台物理服务器; 对一个域控制器、一台Web服务器、一台文件服务器、甚至可能数据库服务器(取决于负载大小)进行虚拟化后,我们把四台服务器减少至一台,剩下微软 Exchange服务器仍在自己的物理服务器上运行。倒不是Exchange服务器无法成功实现虚拟化,而是Exchange上的负载常常太大了,安装的 低端虚拟化工具处理不了。

  因而,我们把物理服务器的总数减少了一半,同时又能提供网络所需的服务。另外,由于充分利用了虚拟化解决方案的快照功能,用户可以在打上服务包 或应用更新程序之前,拍下虚拟机的快照,从而节省时间和精力。要是更新程序出了问题,就可以利用快照让服务器迅速恢复至以前的版本,马上恢复正常运行。

  借助如今市面上的众多低成本、高性能的服务器和免费的虚拟化解决方案,实在没有理由不为中小企业的工具箱增添虚拟化技术这个工具。实际上,许多 企业会发现,使用免费的虚拟化框架,自己只要两台服务器就能运行整套基础架构。与任何IT项目一样,虚拟化架构同样需要时间来调整,以满足企业的特定要 求,不过效益非常明显——特别是考虑到准入成本很低。

  链 接

  用数字看虚拟化需求

  今年3月底,微软发布了一项2009年中小企业面临的业务挑战和技术偏好的相关报告。首个“微软中小企业调查报告”将虚拟化、IT整合、业务智能化、SaaS以及远程工作人员的支持确定为2009年中小企业优先考虑投资的技术。

  该调查取自于5个国家的600多个微软小型企业专家的调查。微软发现,对中小企业技术投资影响比较大的是收入下降、与大企业的竞争以及常见的经 济困难。因此,许多中小企业对能够直接让它们收益的IT投资比较看重,比如降低项目支出,提供员工生产力,或者吸引和保持原有客户。

  调查发现,被调查的50%的小型企业专家将虚拟化或与中小型服务器的IT整合看做作是极有可能降低运营成本的技术。微软表示,今年使用SaaS的中小企业的数量将会增加20%,从2009年开始的66%增长到年末的86%。

  另一份来自弗雷斯特研究公司(Forrester Research)的调查报告显示,在接受调查的中小企业当中,大约36%的x86服务器操作系统实例采用了虚拟化,而大企业采用虚拟化的操作系统实例只有31%。

  这份新的调查报告大概统计了2600家美国及欧洲企业中的技术决策者的意见,其议题主要是关于大中小企业对新兴硬件趋势的看法。

  据调查声称,31%的企业在实施应用程序虚拟化,另有17%计划这么做; 15%表示,自己对这项技术没有兴趣。相比之下,18%的企业在实施瘦客户机硬件,15%计划这么做; 而24%表示对这项技术没有兴趣。

  在接受弗雷斯特公司调查的企业当中,规模较小的公司,27%的中小企业在实施应用程序虚拟化,18%计划这么做,而18%表示自己对这项技术没有兴趣。相比之下,只有18%的中小企业在实施瘦客户机硬件,15%计划这么做,27%表示自己对这项技术没有兴趣。

  而在未来两年内,54%的大企业受访者表示将应用虚拟化操作系统,61%的中小企业受访者也期待使用虚拟化操作系统。(资料来自cnw.com.cn)

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